El proyecto MIDES H2020 tiene como objetivo revolucionar la desalinización mediante el desarrollo de un proceso sostenible de baja energía llamado Microbial Desalination Cell (MDC). El centro principal de desarrollo es el Centro de Innovación en Desalación (CID) que Aqualia ha inaugurado en Denia, España. Para conocer un poco más sobre este proyecto hablamos con Juan Arévalo, jefe del proyecto MIDES H2020.
Pregunta: ¿Cuáles son los objetivos del proyecto MIDES H2020, y qué resultados se esperan?
Respuesta: El Proyecto MIDES H2020 nace para desarrollar nuevas tecnologías de desalación que conlleven un bajo consumo energético. MIDES es el acrónimo de MIcrobial DESalination, y en eso nos basamos, en la utilización de sistemas bioelectroquímicos para conseguir la desalación de corrientes de agua de mar con un consumo energético por debajo de los 0,5 kWh/m3, utilizando para ello la energía contenida en la materia orgánica. Buscamos escalar esta tecnología desde el laboratorio a planta piloto, manteniendo en mente esa cifra de consumo energético para llevar la salinidad desde agua de mar a agua potable. Ese es el principal objetivo que nos marcamos, la cifra a seguir, que a su vez se complementa con otros sub-objetivos, todos enfocados al escalado de las tecnologías que forman parte del proyecto y la eficiencia energética en el proceso de la desalación, haciéndola más sostenible.
P.- ¿Quiénes son los socios de este proyecto, y de qué países provienen? ¿Quiénes forman parte del equipo?
R.- El proyecto MIDES lo forman 10 socios de 7 países diferentes. Contamos con un consorcio muy cohesionado y grupal, que incluye todos los elementos que se incluyen en el sistema MIDES. Tenemos fabricantes de membranas de intercambio iónico (Fujifilm, Países Bajos), de elementos colectores de corriente basados en el carbono (SGL carbón, Alemania) y de elementos poliméricos reciclados (Mikrolin, Hungría). Al mismo tiempo estamos desarrollando modelos matemáticos para modelizar el sistema (SimTech, Austria) e instrumentación y control de procesos (OnControl, Portugal). Tenemos universidades y centros de investigación que aportan la parte más científica, como IMDEA Agua (España)que son especialistas en bioelectroquímica y Leitat (España) que investigan en materiales y configuraciones alternativas. La Universidad de Gabes (Tunicia) apoya en investigaciones de post-tratamientos y contamos con la IHE Delft (Países Bajos) en análisis del ciclo de vida global y tareas de comunicación. Todo esto está coordinado por Aqualia, que además de colaborar en todos los aspectos nos encargamos de la aplicación a escala piloto en instalaciones desaladoras operadas por Aqualia.
Es un consorcio amplio en el que se cubren todos los aspectos que puede involucrar el proyecto, desde desarrollo de los materiales que se incorporar a modelización y control de los procesos, con un control científico y técnico de los sistemas muy notable.
El proyecto MIDES lo forman 10 socios de 7 países diferentes
P.- ¿De qué presupuesto dispone MIDES, y cuál es su origen?
R.- De forma global, contamos con en torno a 8 millones de euros, en un proyecto co-financiado por la Comisión Europea a través del programa Horizonte 2020.
P.- ¿Dónde se están desarrollando los trabajos experimentales, y qué avances se han logrado hasta ahora en el marco del proyecto?
R.- Los trabajos experimentales engloban muchos aspectos del proyecto, ya que los elementos que componen los equipos han sido desarrollados ex profeso para esta aplicación, ajustándonos a las necesidades de la tecnología, desde las membranas a los elementos de carbono.
En cuanto a la aplicación de los equipos para tratar agua de forma concreta, a pequeñas escalas (laboratorio y pre-piloto) se han desarrollado en las instalaciones de IMDEA Agua principalmente, y de Leitat, pero si hablamos de plantas piloto, el desarrollo máximo en el proyecto, se están llevando a cabo en desaladoras operadas por Aqualia en Denia (Alicante), en la EDAS Racons, para tratamiento de aguas salobres de alta complejidad, y en Guía de Isora (Tenerife) en la EDAM Fonsalía para el tratamiento de agua de mar.
En el marco del proyecto hemos conseguido avanzar desde prácticamente un concepto y poco más al inicio del proyecto, en una tecnología que era capaz de desalar un par de mL y solo parcialmente, a desarrollar sistemas laboratorio, pre-piloto y desembocar finalmente en la construcción de dos pilotos a gran escala, que son capaces de tratar varios m3 de agua de mar al día. Ha sido un desarrollo y un escalado muy rápido para lo que suele ser habitual en la industria, y los resultados son alentadores.
El proyecto ha tenido un desarrollo y un escalado muy rápido para lo que suele ser habitual en la industria
P.- ¿Qué tecnologías se están empleando para cumplir los objetivos del proyecto?
R.- El elemento central del proceso que se está definiendo es lo que llamamos Celdas Microbianas de Desalación, o MDC en sus siglas en inglés. Es un sistema, parcialmente derivado de la electrodiálisis y a lo que se acopla sistemas bioelectroquímicos para producir la desalación con la energía contenida en la materia orgánica, como puede ser el agua residual. La materia orgánica es una fuente de energía increíble, como se está viendo en muchos otros proyectos y aplicaciones, y nosotros nos planteamos si se puede usar esa energía para desalar una corriente de agua. Mediante el uso de bacterias bioelectroactivas, en el proceso de degradación de esta materia orgánica se genera una corriente eléctrica que mediante membranas de intercambio iónico producen la separación de iones debido a la diferencia de potencial, de forma que producimos una corriente desalada y a su vez tratamos aguas residuales.
Además, para completar el proceso hay sistemas de pretratamiento y post-tratamiento. De esta forma tenemos un pretratamiento con membranas de ultrafiltración de materiales cerámicos, con alta permeabilidad y bajo ensuciamiento, y post-tratamientos varios, como un sistema de ósmosis inversa a muy baja presión para afino de efluentes salinos y sistemas de remineralización y desinfección.
La idea es probar un sistema completo de tratamiento de aguas, algo análogo a lo que se hace actualmente en los sistemas de desalación convencionales.
P.- ¿Cuáles son las mayores dificultades que se han encontrado a lo largo del proyecto?
R.- Las mayores dificultades que nos hemos encontrado a lo largo del proceso vienen de una cuestión evidente, y es que es la primera vez que se hace algo así. La tecnología de las MDC como las que estamos desarrollando en MIDES es algo muy novedoso y que conlleva una cierta complejidad técnica. Si a esto le sumamos que somos pioneros, pues el resultado es que no hay a quien preguntar cuando surgen dudas o cuestiones. Es un elemento común a muchos desarrollos tecnológicos, el abrir camino cuesta, pero yo considero que es muy interesante ir aprendiendo sobre la marcha, ir resolviendo las cuestiones que van surgiendo con inventiva e ingenio. A veces es duro pero de forma general es muy divertido.
La tecnología de las MDC como las que estamos desarrollando en MIDES es algo muy novedoso y conlleva una cierta complejidad técnica
P.- ¿Cuáles son los plazos que se manejan en MIDES H2020?
R.- Pues empezamos con esta aventura en marzo de 2016 y el proyecto se cerrará muy probablemente en septiembre de este año 2020, por lo tanto, estamos terminando lo que consideramos el desarrollo de la tecnología dentro del marco del proyecto MIDES. Aquí llegaremos a la validación a escala piloto de la tecnología, y a partir de entonces tendremos datos reales para ver los siguientes pasos. Estamos muy enfocados en este proceso y tenemos claro que queremos llevar esta tecnología al mercado, y vamos dando los pasos necesarios para ello.
P.- Una vez finalice el proyecto, ¿cuál es la previsión de aplicar la tecnología y los resultados obtenidos en otras instalaciones?
R.- Cuando terminemos la fase piloto, que es la etapa final que se incluye en el marco temporal del proyecto, debemos analizar los resultados obtenidos y evaluar, con más datos en la mano, los mercados más favorables a la aplicación de la tecnología, e incluso es posible que haya que hacer un paso más en el escalado, una planta demostrativa, antes de realizar aplicaciones a escala industrial. Al tratarse de una tecnología que de forma simultánea es capaz de tratar agua residual y desalar agua salada, tiene una gran versatilidad para aplicarla en múltiples usos en el mundo del agua, desde tratamientos de aguas para la industria, sistemas terciarios, desalación descentralizada…
P.- En relación a la comunicación del proyecto, ¿qué iniciativas se han puesto en marcha para darle difusión?
R.- Lo bueno de ser un consorcio tan activo es que es fácil encontrarse con nosotros en conferencias, workshops o reuniones, donde solemos ir a contar cuestiones generales o específicas del proyecto, así como ir poniendo al día a la comunidad científica de en qué punto estamos de desarrollo.
Tenemos una web del proyecto donde colgamos información y novedades, y un perfil de Twitter donde actualizamos información.
Por destacar uno de los eventos, debo hacer énfasis en la “Desalination Week” que organizamos en Denia el 25-27/11/2019, con la presentación del primer piloto construido de la tecnología MIDES en el Demo Site 1, en Denia (Alicante) donde Aqualia tiene el Centro de Innovación en Desalación. Fue un gran éxito de participación e interés, e incluso os hicisteis eco en iagua del evento. Fue muy divertido, la verdad.
